影響鈮酸鋰結晶行為的化學反應研究.pdf

1、鈮酸鋰因具有優(yōu)良的電學和光學特性引起了世界范圍內科學家的廣泛研究興趣。如何有效控制鈮酸鋰的成核、生長，進而實現對其化學組成、微觀形貌、晶格結構乃至物理性質的調控，對于深入研究結構與物性的關聯，并最終實現按照人們的意愿設計合成功能材料具有重要意義。本論文對于鈮酸鋰的一維和三維微納米結構的設計合成、形成機制以及近化學計量比鈮酸鋰的液相、固相合成新方法等方面進行了有益的探索。
　　 論文設計了有機配體調控微觀形貌的液相合成策略，并成功

2、地應用到鈮酸鋰一維微米棒和三維微米空心球的合成中。通過探討有機配體的幾何構型與產物微觀形貌的關聯，發(fā)現通過選擇不同種類的有機配體能夠實現對鈮酸鋰微觀結構的有效剪裁，為調控其他鈮酸鹽的微觀形貌提供了有益參考。另外，本論文還對鈮酸鋰的光學性質進行了初步研究，結果表明不同形貌的鈮酸鋰具有不同的禁帶寬度；通過對微觀形貌的剪裁能實現對其光學性能的有效調控。
　　 論文采用固相燃燒法制備鈮酸鋰微晶。在反應過程中，尿素既作為燃燒劑又作為高活性

3、配體與原料絡合，從而大幅度降低了反應活化能，實現了在較低溫度下鈮酸鋰的合成。通過對實驗參數的系統(tǒng)考察，給出了鈮酸鋰的最佳合成條件：反應溫度為500-600oC，尿素與原料(鈮源和鋰源)的質量比為3:1-4:1，反應時間為2.5-4 h。
　　 論文開發(fā)了自犧牲模板法制備五氧化二鈮空心球和鈮酸鋰空心球的工藝路線。首先設計具有中空結構的鈮前驅物H2(H2O)Nb206，而后分別通過脫水過程和固相燃燒過程實現了五氧化二鈮空心球以及鈮酸

4、鋰空心球的制備。紫外光譜結果表明，與體塊鈮酸鋰以及溶劑熱法合成的鈮酸鋰空心球相比，采用前驅物法合成的鈮酸鋰空心球缺陷較少?；趯招那蛏L機制的分析，發(fā)現前驅物比較活潑，容易與其他金屬離子發(fā)生反應，因而自犧牲模板法也同樣適用于合成其他中空結構的鈮酸鹽。
　　 論文深入研究了化學合成方法在制備近化學計量比組分鈮酸鋰中的應用。詳細探討了在固相燃燒合成反應中加熱速率對產物組分的影響，發(fā)現隨著加熱速率的降低，鈮酸鋰中的鋰缺陷減少。在5-